Khóa luận tốt nghiệp: “ Nghiên cứu – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa Trung tâm Thị Xã Sơn Tây- Thành Phố Hà Nội”

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình đào tạo khóa học 2010 – 2014, trí trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trường hướng dẫn cô giáo Ths Trần Thị Hương, em thực khóa luận tốt nghiệp: “ Nghiên cứu – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa Trung tâm Thị Xã Sơn Tây- Thành Phố Hà Nội” Trong trình thực khóa luận em nhận giúp đỡ thầy, giáo khoa QLTNR & MT Phịng Tài nguyên Môi trường thị xã Sơn Tây Em xin bày tỏ lịng cảm ơn tớ Ths Trần Thị Hương thầy, cô khoa QLTNR & MT, Trung tâm Thí nghiệm Thực hành khoa QLTNR & MT giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình thực tập Do hạn chế thời gian kiến thức thực tế nên khóa luận khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến góp ý thầy bạn bè để khóa luận hồn thiện Em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Đăng Thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG =================o0o================= TĨM TẮT KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP 1.Tên khoá luận: “Nghiên cứu – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa Trung tâm Thị Xã Sơn Tây- Thành Phố Hà Nội.” (Designing dramage rain – water at the center area of Son Tay town – Hanoi capital) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đăng Thành Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thị Hương Mục tiêu nghiên cứu 4.1 Mục tiêu chung Mục tiêu tổng quát: Góp phần nâng cao hiệu cơng tác nước mưa khu vực Trung tâm Thị Xã Sơn Tây- Thành Phố Hà Nội 4.2 Mục tiêu cụ thể - Thiết kế hệ thống thoát nước mưa khu vực nghiên cứu - Đề xuất số giải pháp nhằm thoát nước mưa khu vực nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài tiến hành thực nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu thực trạng nước mưa Khu vực Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu thực trạng hệ thống thoát nước mưa Khu vực Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu thiết kế hệ thống thu gom thoát nước mưa Khu vực Trung tâm Thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu công tác quản lý hệ thống thoát nước mưa Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội Kết đạt - Đánh giá chất lượng nước Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Đánh giá thực trạng hệ thống thoát nước Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội năm gần - Thiết kế hệ thống thu gom thoát nước Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Đã đề xuất số giải pháp nhằm áp dụng hệ thống thu gom thoát nước khu vực nghiên cứu Hà nội, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Đăng Thành DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD5 BTNMT: Nhu cầu oxy sinh hóa Bộ tài nguyên môi trường BYT : Bộ y tế COD Nhu cầu oxy hóa học ĐH Đại học DO Lượng oxy hồ tan nước mg/l Milligram lít dung dịch NH4+ Ammonium NO3- Nitrate pH PO43 QCVN QLTNR & MT TCXDVN TDS Chỉ số đo độ hoạt động (hoạt độ) ion hiđrô (H+) Photsphate Quy chuẩn Việt Nam Quản lý tài nguyên rừng môi trường Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam Total Dissolved Solids (Chất rắn hoà tan) TP Thành phố TSS Total Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng) ĐẶT VẤN ĐỀ Thị xã Sơn Tây ba trung tâm kinh tế, văn hóa trị lớn vệ tinh Thành phố Hà Nội tương lai Do vị trí Sơn Tây nằm phía Tây Thành phố Hà Nội, có địa hình khơng phẳng, thấp, trũng nên thường bị ngập lụt mùa mưa Thị xã Sơn Tây trung tâm hành chính, kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật, an ninh quốc phòng, trung tâm thương mại, dịch vụ khu vực phía Bắc Hà Nội Đi đầu cơng nghiệp hóa, đại hóa có vai trị thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội huyện phía Bắc, đầu mối giao thơng quan trọng tuyến đường Hồ Chí Minh, Quốc lộ 21, Quốc lộ 32, đường cao tốc Láng – Hịa Lạc, thị vệ tinh Hà Nội chuỗi đô thị Miếu Môn – Xuân Mai – Hòa Lạc – Sơn Tây Kết hợp với khu cơng nghệ cao Hịa Lạc, đảm nhiệm vai trị trung tâm giáo dục – đào tạo chuyển giao cơng nghệ kỹ thuật Có vị trí quan trọng an ninh quốc phịng vùng Tây Bắc sơng Hồng thủ đô Hà Nội Tuy nhiên, năm gần đây, phát triển nhanh nhiều ngành kinh tế, chất lượng môi trường, nguồn tài nguyên thiên nhiên, sinh cảnh tự nhiên đa dạng sinh học bị xuống cấp Với mức tăng trưởng dự kiến ngành kinh tế tương lai với phát triển đô thị hóa, trạng mơi trường Thị xã Sơn Tây có nguy bị suy thối tương lai Chúng ta quên trận mưa gây ngập lịch sử từ ngày 30/10/2008 đến ngày 07/11/2008 Tổng lượng mưa từ ngày 30/10 đến ngày 02/11 số khu vực đo lượng mưa lên đến 914 mm Tại khu vực Hà Nội, mưa lớn chia cắt nhiều khu dân cư, tính đến ngày 03/11/2008 có 63 điểm ngập úng nặng làm giao thông hỗn loạn, nhiều xe cộ ngập nước, đa số công sở ngừng hoạt động, nguy bệnh tật bùng phát Trong trận mưa gây ngập lụt Hà Nội có khoảng 20 người chết, thiệt hại khoảng 3.000 tỷ đồng Với chủ đề Ngày Quốc tế nước năm 2015: “ Nước phát triển bền vững” tình hình biến đổi khí hậu ngày phức tạp Đề tài “Nghiên cứu – thiết kế hệ thống thoát nước mưa khu vực Trung tâm Thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội” hình thành với mục đích hiểu rõ nguồn tài nguyên nước có đề xuất giải pháp để hồn thiện hệ thống nước khu vực, phát triển bền vững CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGUYÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung tài nguyên nƣớc Nước tài nguyên quý giá thiếu đời sống người Con người sử dụng nước vào mục đích khác Nước dùng hoạt động nơng nghiệp, cơng nghiệp, dân dụng, giải trí mơi trường Hầu hết hoạt động cần nước Nước bao phủ 71% diện tích đất có 97% nước mặn, cịn lại nước Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định pha lỗng yếu tố gây nhiễm mơi trường, cị thành phần cấu tạo yếu thể sinh vật, chiếm từ 50-97% trọng lượng thể , chẳng hạn người nước chiếm 70% trọng lượng thể Sứa biển nước chiếm tới 97% Trong 3% lượng nước có đất có khoảng ¾ lượng nước mà người khơng sử dụng nằm sâu lịng đất, bị đóng băng, dạng khí dạng tuyết lục địa…chỉ có 0.5% nước diện sông, suối, ao, hồ mà người sử dụng nhiên, ta trừ phần nước bị nhiễm có khoảng 0.003% nước mà người sử dụng tính trung bình người cung cấp 879.000 lít nước để sử dụng (Miller, 1988) [1] Theo hiểu biết nước hành tinh phát sinh từ nguồn: bên lòng đất, từ thiên thạch Trái đất mang vào từ tầng khí quyển; nguồn gốc từ bên lịng đất chủ yếu Nước có nguồn gốc bên lịng đất hình thành lớp vỏ đất trình phân hóa lớp nham thạch nhiệt độ cao tạo ra, sau theo khe nứt lớp vỏ ngồi nước dần qua lớp vỏ ngồi biến thành thể hơi, bốc cuối ngưng tụ lại thành thể lỏng rơi xuống mặt đất Trên mặt đất, nước chảy tràn từ nơi cao đến nơi thấp tràn ngập vùng trũng tạo nên đại dương mênh mông sông hồ nguyên thủy Theo tính tốn khối lượng nước trạng thái tự phủ lên trê Trái Đất khoảng 1.4 tỉ km3, so với trữ lượng nước lớp vỏ đất (khoảng 200 tỉ km3) chẳng đáng kẻ chiếm khơng đến 1% Tống lượng nước tự nhiên Thế giới theo ước tính có khác theo tác giả dao động từ 1.385.985.000 km3 (Lvovits, Xokolov – 1974) đến 1.457.802.450 km3 (F.Sargent – 1974).[1] Bảng 1.2 Trữ lƣợng nƣớc giới [1] Trữ lượng (km3) Loại nước Biển đại dương 1.370.322.000 Nước ngầm 60.000.000 Băng bang hà 26.660.000 Hồ nước 125.000 Hồ nước mặn 105.000 Khí ẩm đất 75.000 Hơi nước khí ẩm 14.000 Nước sông 1.000 Tuyết lục địa 250 (Theo F.Sargenr, 1974)  Nƣớc Nước (nước nhạt) loại nước chứa lượng tối thiểu muối hòa tan, đặc biệt clorua natri (thường có nồng độ loại muối hay gọi độ mặn khoảng 0,01 – 0,5 ppt tới ppt), phân biệt tương đối rõ ràng với nước lợ hay loại nước mặn nước muối Tất nguồn nước có xuất phát điểm từ mưa tạo ngưng tụ tới hạn nước khơng khí, rơi xuống ao, hồ, sông mặt đất nguồn nước ngầm tan chảy băng tuyết Nước nguồn tài nguyên tái tạo, trữ lượng nước giới bước giảm môi trường ngày bị ô nhiễm Hiện nay, nhu cầu nước vượt cung vài nước giới, dân số giới tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước tăng Lượng nước lại giới có nguy khơng đủ cung cấp cho số lượng dân cư đơng đúc tồn cầu Tuy vậy, nhận thức tầm quan trọng việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái lên tiếng gần Trong suốt kỷ 20, nửa lượng đất tầng mặt chứa nước giới bị biến với mơi trường hỗ trợ có giá trị chúng Các hệ sinh thái nước mang đậm tính đa dạng sinh học suy giảm nhanh hệ sinh thái biển đất liền [1] Chính vấn nạn Mơi trường Nước ngày nghiêm trọng nói Mơi trường nước ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng, nguồn nước ngày khan Môi trường sống bị đe dọa nghiêm trọng Cấp thiết phải tìm giải pháp để giúp cân lại Môi trường sống Duy trì ổn định phát triển cách bền vững cho tương lại Chính vậy, nhân tố mà đề cập tới nguồn nước đánh giá cao chất lượng Nguồn nước cung cấp cách rào với trữ lượng lớn phân bố hầu khắp nơi Xong lại quan tâm tới Đó nguồn nước Mưa  Nƣớc mƣa  Khái niệm Mưa dạng ngưng tụ nước gặp điều kiện lạnh, mưa dạng như: mưa phùn, mưa rào, mưa đá, dạng khác tuyết, mưa tuyết, sương [14] Mưa tạo giọt nước khác rơi xuống bề mặt Trái Đất từ đám mây Khơng phải tồn mưa rơi xuống đến bề mặt, số bị bốc đường rơi xuống qua khơng khí khơ, tạo dạng khác ngưng đơng  Sự hình thành Khơng khí chứa nước lượng nước định khối khơng khí khơ tính đơn vị gram nước/kg khí khơ Lượng ẩm khơng khí xem độ ẩm tương đối; tỉ lệ % nước mà khơng khí giữ nhiệt độ định Lượng nước khối khơng khí chứa trước đạt đến trạng thái bảo hịa (độ ẩm tương đối 100%) hình thành mây (tập hợp hạt nước băng bề mặt trái đất) phụ thuộc vào nhiệt độ nó.Khối khơng khí ấm chứa nhiều nước khối khơng khí lạnh trước đạt đến trạng thái bảo hịa.Vì thế, phương thức làm bảo hịa khối khơng khí làm lạnh Điểm đọng sương nhiệt độ mà khối khơng khí phải làm lạnh để đạt đến trạng thái bảo hịa Có chế để làm lạnh khơng khí đến điểm đọng sương: làm lạnh đoạn nhiệt; làm lạnh dẫn nhiệt; radiational cooling, làm lạnh bay Làm lạnh đoạn nhiệt xuất khơng khí bốc lênh giản nở Khơng khí bay lên đối lưu, chuyển động quy mô lớn khí quyển, rào cản vật lý núi Làm lạnh dẫn nhiệt xuất khối khơng khí tiếp xúc với bề mặt lạnh hơn, thường thổi từ bề mặt sang bề mặt khác, từ mặt nước lỏng đến vùng đất lạnh Radiational cooling xuất phát xạ xạ hồng ngoại, từ khơng khí từ bề mặt bên Làm lạnh bốc xuất độ ẩm thêm vào khơng khí qua bay nước, làm nhiệt độ khơng khí lạnh đến nhiệt độ wet-bulb temperature nó, đạt đến trạng thái bảo hịa [14] Các cách nước thêm vào khơng khí gồm: hội tụ gió vào khu vực có chuyển động lên, ngưng tụ rơi từ cao, nước bốc vào ban ngày từ mặt biển, vực nước đất ngập nước, nước qua thực vật, khơng khí khơ lạnh chuyển động qua vực nước ấm dâng lên khơng khí gặp dãy núi Hơi nước thường bắt đầu cô đọng lại thành các hạt nhân ngưng tụ bụi, băng, muối để tạo thành mây Phần cao mặt trận thời tiết thuộc khu vực rộng lớn chuyển động lên bầu khí Trái đất tạo thành đám mây sàn mây trung tầng mây ti tầng Mây tầng loại mây ổn định có xu hướng hình thành lạnh, khối khơng khí ổn định bên khối khơng khí ấm Nó hình thành nâng lên Nó hình thành việc dỡ bỏ sương mù bình lưu điều kiện mát mẻ  Đặc trưng Mưa đóng vai trị quan trọng chu trình thủy học nước từ đại dương (và khu vực khác có chứa nước) bay hơi, ngưng tụ lại thành đám mây tầng đối lưu khí gặp lạnh, đám mây đủ nặng, nước bị rơi trở lại Trái Đất, tạo thành sương, sau nước ngấm xuống hay theo sông chảy biển để lại tiếp tục lặp lại chu trình vận chuyển Các giọt mưa rơi thông thường vẽ tranh hoạt họa “giọt nước mắt”, tròn phần đáy nhỏ, nhọn phần đỉnh, điều khơng (chỉ có giọt nước nhỏ từ nguồn có dạng thời điểm hình thành giọt nước) Các giọt mưa nhỏ có dạng gần hình cầu.các giọt lớn bị bẹt dần đi; cịn giọt lớn có hình dạng giống dù (cái ơ) Trung bình giọt mưa có kích thước từ mm đến mm theo đường kính Những giọt mưa lớn Thế giới ghi lại Brasil quần đảo Marshall năm 2004 – số giọt có kích thước tới 10 mm Kích thước lớn giải thích ngưng tụ hạt khói lớn hay va chạm giọt mưa khu vực nhỏ với lượng lớn nước lỏng [14] Nói chung, nước mưa có độ pH nhỏ chút, đơn giản hấp thụ dioxit cacbon khí quyển, bị điện ly phần nước, tạo axit cacbonic Ở số sa mạc, luồng khơng khí vận chuyển cacbonat canxi lên khơng trung, nước mưa có pH cao Các trận mưa có pH thấp 5,6 coi mưa axit Lượng mưa khu vực đo máy đo lượng mưa đặt số điểm ngẫu nhiên, xa khu vực ảnh hưởng đến độ xác phép đo Nó độ cao lượng nước thu sau mưa bề mặt phẳng, không bị nhà cửa hay cối bao phủ hay che lấp tính mm (milimet) hay L/m2 Độ xác máy đo đạt tới 0,25 mm hay 0,01 in [14]  Phân loại Trong dân gian, mưa phân thành mưa rào, mưa phùn, mưa ngâu,… Trung tâm khí tượng thủy văn VN phân mưa theo mức độ lượng mưa: - Mưa vừa: Lượng mưa đo từ 16-50 mm/24h - Mưa to: Lượng mưa đo từ 51-100 mm/24h - Mưa to: Lượng mưa đo > 100 mm/24h - Ngồi ra, cịn có dạng khác như: - Tuyết: tuyết rơi hay mưa tuyết tượng thiên nhiên, giống 10 ... lý hệ thống thoát nước mưa Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội Kết đạt - Đánh giá chất lượng nước Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Đánh giá thực trạng hệ thống thoát nước Trung tâm thị xã. .. hệ thống thoát nước mưa Khu vực Trung tâm thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu thiết kế hệ thống thu gom thoát nước mưa Khu vực Trung tâm Thị xã Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu đề xuất số... =================o0o================= TĨM TẮT KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP 1.Tên khoá luận: ? ?Nghiên cứu – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa Trung tâm Thị Xã Sơn Tây- Thành Phố Hà Nội.” (Designing dramage rain – water at the center